[发明专利]旋转式多靶材磁控溅射阴极

说明书

本发明涉及磁控溅射技术领域，提出了旋转式多靶材磁控溅射阴极，包括阳极及磁铁组件，所述阳极上开设有溅射孔，所述磁铁组件与所述阳极之间设置有靶材支架及一组靶材，所述溅射孔与所述靶材之间形成溅射区，所述靶材设置在所述靶材支架上，所述靶材与所述磁铁组件大小适配，任一所述靶材借助所述靶材支架旋转至所述溅射区，只有旋转到磁铁组件正上方的靶材会发生磁控溅射，其他靶材因所处位置处磁场极弱、溅射气流不足，无法起辉溅射，解决了现有技术中一个溅射阴极只能固定一个靶材及无法同一位置溅射不同材料的问题。

技术领域

本发明涉及磁控溅射技术领域，尤其涉及旋转式多靶材磁控溅射阴极。

背景技术

磁控溅射的工作原理是由永磁铁在靶材表面形成磁场，通入溅射用工艺气体(一般为氩气)到靶材附件，当在靶材上施加溅射电压时，在靶材和阳极之间形成电场，在电场和磁场共同作用下，氩气被离化形成等离子体，其中氩离子被溅射电压吸引加速飞向靶材，部分能量够强的离子能将靶材表面的原子轰击出来，轰击出来的靶材原子飞离靶材，落在待镀膜基片上成膜。常规磁控溅射阴极靶材安装在无氧铜基板上，无氧铜基板后方安装永磁铁，并通水冷却，溅射电压施加到无氧铜基板上并传导到靶材上；溅射阴极外侧为溅射阴极的阳极，阳极接地，这种结构下，磁铁、无氧铜基板、靶材都是静止不动的。常规磁控溅射阴极结构存在以下问题：一是一个溅射阴极只能固定安装一个靶材，而磁控溅射系统一般都需要沉积多种材料，则需要多个阴极，因此导致溅射工艺室尺寸增大，抽真空系统增大，导致设备成本上升；二是溅射阴极位置不一样，某些情况下，工艺要求从溅射阴极处于同一个位置最好，目前设计无法实现同一位置溅射不同材料。

因此，现阶段本领域技术人员急需设计旋转式多靶材磁控溅射阴极，解决上述问题。

发明内容

本发明提出了旋转式多靶材磁控溅射阴极，这种结构不仅解决了工艺室尺寸大，设备成本高的问题，还实现了在同一位置溅射不同的材料。

本发明的技术方案如下：

旋转式多靶材磁控溅射阴极，包括阳极及磁铁组件，所述阳极上开设有溅射孔，所述磁铁组件与所述阳极之间设置有靶材支架及一组靶材，所述溅射孔与所述靶材之间形成溅射区，所述靶材设置在所述靶材支架上，所述靶材与所述磁铁组件大小适配，任一所述靶材借助所述靶材支架旋转至所述溅射区。

所述靶材支架呈圆形托盘状，所述靶材沿圆周方向设置在所述靶材支架顶部，所述阳极接地设置，所述溅射孔设置有一组，所述溅射孔与所述靶材一一相对。

还包括定位旋转架，所述定位旋转架与所述靶材支架同轴设置，所述定位旋转架与所述靶材支架固定连接。

所述定位旋转架与所述靶材支架均设置有降温流道，所述靶材支架的材质为无氧铜。

还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩呈帽状结构，固定接地设置在所述阳极一侧，所述屏蔽罩上开设有溢溅孔，所述溢溅孔呈圆形，所述溢溅孔与所述磁铁组件正对设置，所述溢溅孔的直径大于所述溅射孔的直径。

所述磁铁组件包括中心磁铁及外圈磁铁，所述中心磁铁与所述外圈磁铁磁极相反。

本发明的工作原理及有益效果为：